論文の概要: Collective effects enhanced multi-qubit information engines
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.12072v1
- Date: Wed, 21 Jun 2023 07:45:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-22 14:26:18.905191
- Title: Collective effects enhanced multi-qubit information engines
- Title(参考訳): 集合効果強化マルチキュービット情報エンジン
- Authors: Noufal Jaseem and Victor Mukherjee
- Abstract要約: マルチキュービット加工媒体 (WM) でモデル化された量子情報エンジン (QIE) について検討した。
本研究は,QIEの性能向上に有効であることを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We study a quantum information engine (QIE) modeled by a multi-qubit working
medium (WM) collectively coupled to a single thermal bath. We show that one can
harness the collective effects to significantly enhance the performance of the
QIE, as compared to equivalent engines lacking collective effects. We use one
bit of information about the WM magnetization to extract work from the thermal
bath. We analyze the work output, noise-to-signal ratio and thermodynamic
uncertainty relation, and contrast these performance metrics of a collective
QIE with that of an engine whose WM qubits are coupled independently to a
thermal bath. We show that in the limit of high temperatures of the thermal
bath, a collective QIE always outperforms its independent counterpart. In
contrast to quantum heat engines, where collective enhancement in specific heat
plays a direct role in improving the performance of the engines, here the
collective advantage stems from higher occupation probabilities for the higher
energy levels of the positive magnetization states, as compared to the
independent case.
- Abstract(参考訳): 本研究では,マルチ量子ビット加工媒体(wm)を単一熱浴に結合した量子情報エンジン(qie)について検討した。
その結果,集合効果を欠いた同等のエンジンと比較して,qieの性能を著しく向上させることができた。
我々はWM磁化に関する情報を熱浴から取り出すために用いている。
本研究では, 作業出力, ノイズ-信号比, 熱力学的不確実性関係を解析し, 集合QIEの性能指標とWM量子ビットが熱浴と独立に結合したエンジンの性能指標とを比較した。
熱浴の高温限界では,集合型qieが常に独立系よりも優れていることを示す。
特定の熱の集合的増強がエンジンの性能向上に直接的な役割を果たす量子熱エンジンとは対照的に、集団的優位性は独立の場合と比較して正磁化状態のより高いエネルギーレベルに対する高い占有確率から生じる。
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